Рассмотрим этот метод на примере системы трех линейных уравнений с тремя неизвестными:
Назовем главным определителем системы уравнений.
Если , то или ;
.
Из равенства матриц следует: .
Рассмотрим определитель , полученный из путем замены элементов первого столбца на правые части уравнений. Разложим по элементам первого столбца: .
Итак, .
Аналогично можно показать, что
, где ; , где .
Таким образом, решение данной системы уравнений можно найти по формулам ; ; , которые называются формулами Крамера.
Полученные формулы можно обобщить для квадратной неоднородной системы с любым числом уравнений . Неизвестное с номером можно найти по формуле:
где – главный определитель системы;
– вспомогательный определитель, полученный из главного заменой коэффициентов при неизвестном на столбец свободных членов.
Анализ полученной формулы и применение ее на практике для решения систем позволяет сделать следующие выводы:
1) если главный определитель системы , то система имеет единственное решение;
2) если , а хотя бы один из вспомогательных определителей , то система не имеет решения;
3) если и главный и все вспомогательные определители равны 0, то система или не имеет решений или имеет бесконечное множество решений.
Пример. Найти решение системы линейных уравнений по формулам Крамера
Выпишем и вычислим главный и все вспомогательные определители:
.
По формулам Крамера находим неизвестные:
.
Сделаем проверку:
Ответ: .
Способ подстановки.
Разберем этот способ на примерах систем из двух линейных уравнений с двумя неизвестными.
Пример 1. Решить систему
Из первого уравнения выразим через , получим . Подставив данное выражение вместо во второе уравнение, получим . Решением этого линейного уравнения является . Используем найденное значение для определения : . Итак, решением системы будет пара чисел: .
Пример 2. Решить систему
Из второго уравнения выразим через : . Найденное выражение для подставим в первое уравнение:
.
Умножим обе части последнего уравнения на 3: , откуда найдем , а . Сделав проверку (подставив в оба уравнения системы), убеждаемся, что решением будут .
Второй пример показывает, что решение методом подстановки при своей идейной простоте, требует довольно большого количества вычислений и для систем выше второго порядка практически не применяется.
Способ сложения.
Рассмотрим данный способ также на примерах.
Пример 1. Решить систему:
Сложим почленно два уравнения системы, получим . Для определения подставим найденное значение в любое из уравнений системы, например, в первое: , откуда .
Ответ: .
Пример 2. Решить систему:
Преобразуем систему, домножив обе части первого уравнения на 2:
Теперь почленно сложим оба уравнения, получим , откуда . Подставив это значение в первое уравнение, найдем .
Ответ: .
Дата: 2019-02-25, просмотров: 233.